杭打ち機

現代のディーゼル杭打ち機は、大型の2ストロークディーゼルエンジンです。重りはピストンで、杭の頂部に接続される装置はシリンダーです。杭打ちは、通常、杭打ち機を吊り下げているクレーンからケーブルで重りを持ち上げ、シリンダー内に空気を吸い込むことで開始されます。シリンダー内にディーゼル燃料が注入されます。クイックリリースを使用して重りが落下します。ピストンの重みで空気と燃料の混合気が圧縮され、ディーゼル燃料の発火点まで加熱されます。混合気が着火し、落下する重りのエネルギーが杭頭に伝わり、重りが上昇します。上昇する重りが新鮮な空気を吸い込み、燃料がなくなるか作業員によって停止されるまでサイクルが続きます。^{[ 12 ]}

杭打ちハンマーに関する軍のマニュアルより：ハンマーの初期始動には、ピストン（ラム）をトリップ機構が自動的にピストンを解放し、ピストンが落下する位置まで持ち上げる必要があります。ピストンが落下すると、燃料ポンプが作動し、計量された量の燃料がインパクトブロックのボールパンに噴射されます。落下するピストンが排気口を塞ぎ、シリンダー内に閉じ込められた燃料の圧縮が始まります。圧縮された空気は予圧力を発生させ、インパクトブロックをドライブキャップと杭にしっかりと押し付けます。圧縮行程の最下点で、ピストンがインパクトブロックに衝突し、燃料を霧状にして杭の下降運動を開始します。ピストンが衝突した瞬間に、霧状の燃料が着火し、発生した爆発が既に動いている杭にさらに大きな力を加え、杭をさらに地面に打ち込みます。爆発が杭の抵抗に反動して跳ね返る反作用により、ピストンが上昇します。ピストンが上昇すると、排気口が開き、排気ガスが大気中に放出されます。ピストンが上昇運動を停止すると、重力によって再び落下し、次のサイクルが始まります。

垂直方向の配線には、主にスパッド型とボックス型の2種類があります。ボックス型はアメリカ南部で非常に一般的で、スパッド型はアメリカ北部、カナダ、ヨーロッパで一般的です。

油圧ハンマーは、鋼管、プレキャストコンクリート、および木材の杭を打ち込むためにディーゼルハンマーやエアハンマーの代わりに使われる現代的な杭打ちハンマーです。油圧ハンマーは、騒音や汚染物質の発生が少ないため、旧式の効率の低いハンマーよりも環境に優しいです。多くの場合、主な騒音はハンマーが杭に衝突する音、またはハンマーの部品同士が衝突する音によって発生するため、結果として生じる騒音レベルはディーゼルハンマーと同程度になります。^{[ 12 ]}

油圧式圧入装置は、油圧ラムを使用して杭を地面に押し込むことで杭を設置します。このシステムは、振動が懸念される場合に好まれます。従来の杭打ち機に取り付けて、2組の鋼矢板を同時に圧入できるプレスアタッチメントがあります。他のタイプのプレス装置は、既存の鋼矢板の上に設置され、以前に打ち込まれた杭を掴みます。このシステムでは、より大きな反力が発生するため、より大きな圧入力と引き抜き力を使用できます。^{[ 12 ]}反力ベースの機械は、 23 フィートでわずか69 dBで動作するため、従来の方法では既存の構造物の安定性を脅かす可能性がある敏感なエリアのすぐ近くで杭の設置と引き抜きを行うことができます。

こうした設備や工法は、ハリケーン・カトリーナ後のニューオーリンズ地域における内部排水システムの一部、および騒音、振動、アクセスが懸念されるプロジェクトにおいて規定されている。

振動式杭打ち機は、油圧モーターで駆動される逆回転する偏心ウェイトのシステムを備えており、水平方向の振動が相殺され、垂直方向の振動が杭に伝わるように設計されています。杭打ち機は、掘削機またはクレーンで杭の上に配置され、クランプやボルトで杭に固定されます。振動式杭打ち機は、杭を打ち込むことも引き抜くこともできます。引き抜きは、仮設基礎支保工に使用される鋼製I形梁を回収するためによく使用されます。油圧作動油は、トレーラーまたはバンに搭載されたディーゼルエンジン駆動のポンプによって駆動機に供給され、ホースを介して駆動機のヘッドに接続されます。杭打ち機がドラグライン掘削機に接続されている場合、掘削機のディーゼルエンジンによって駆動されます。振動式杭打ち機は、住宅やオフィスビルの近くでの建設、または従来の杭打ち機を使用するのに十分な垂直クリアランスがない場合（たとえば、橋脚や橋台基礎に追加の杭を後付けする場合）など、騒音を軽減するためによく選択されます。ハンマーには、毎分1200回から2400回までの様々な振動数のモデルが用意されています。振動数は、土壌の状態や、必要な電力、機器のコストなどの要因によって決まります。